Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik - Streckenlast

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Streckenlast am Lochrand

Bei vorgegebenem Betrag der Druckkraft ist die Belastung des Puffers am größten, wenn die Kraft nur auf dem Innenring der Scheibe angreift. Deshalb soll als erstes dieser Worst Case für eine Druck-Kraft von 100 N untersucht werden:

• In der ersten Übung hatten wir die Gesamt-Kraft "manuell" auf die einzelnen Knoten verteilt. Dieses Verfahren ist etwas umständlich und bei ungleichmäßigem Knotenabstand bzw. sehr vielen Knoten praktisch kaum durchführbar!
• Sinnvoller Weise existiert unter anderem die Möglichkeit, einer Kurve die gesamte Last zuzuweisen (Model > Load > On Curve). Die Knoten erhalten dann automatisch die richtige Kraft zugewiesen:
  • Vorraussetzung ist jedoch, dass die Knoten (Modell-Objekte) verknüpft sind mit der entsprechenden Kurve (Geometrie-Objekt).
  • Diese Assoziation war bei dem Netz der ersten Übung gegeben, da das Netz aus der Geometrie entwickelt wurde, welche auch die entsprechende Kante enthielt.

Am Beispiel des Gummipuffers ist diese Verknüpfung jedoch nicht ganz trivial:

• Das Netz wurde (fast) ohne Geometrie-Objekte entwickelt.
• Die (Hilfs-)Linie vom Beginn der Vernetzung ist für die benötigte Streckelast nicht nutzbar. Deshalb löschen wir diese überflüssige Linie!
• Wir konstruieren einen Bogen am oberen Rand des Loches:
  
  • Achtung: Ein Bogen entsteht nur in der XY-Ebene des Koordinatensystems (Z=0), auch wenn man bei der Konstruktion Werte für Z<>0 eingibt!.
  • Wir müssen deshalb diesen Bogen noch um die Dicke der Stahlscheibe nach oben kopieren.
  • Den ursprünglichen Bogen sollten wir danach löschen, um Verwechslungen zu vermeiden!
• Die Knoten entlang des neuen Bogens verknüpfen wir dann mit der Kurve (Modify > Associativity > Node).
• Diesem Viertel-Bogen weisen wir den entsprechenden Anteil der Druck-Kraft zu (Model > Load > On Curve) für den 1. Lastfall "Streckenlast". Die Option "Midside Node Adjustment" steuert die Aufteilung der Last auf eventuell vorhandene Mittenknoten der Elemente. Diese Option hat für den verwendeten MEANS-Solver keine Bedeutung und muss hier ausgeschalten sein.

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